JPH08302168A - ポリエステル樹脂組成物およびこれからなるボトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結晶化速度が大きく、ボトルの口栓部を効率
よく結晶化させることができるとともに、透明性に優れ
たボトルを形成することができるようなポリエステル樹
脂組成物およびこのポリエステル樹脂組成物からなるプ
リフォームおよびボトルを提供する。 【構成】 ［Ａ］ポリエチレンテレフタレートと、
［Ｂ］ポリオレフィンとからなり、［Ｂ］ポリオレフィ
ンが、組成物中に、０.００２〜２００ｐｐｍの量で含
まれているポリエステル樹脂組成物。［Ｂ］ポリオレフ
ィンとしては、ポリプロピレンが好ましい。本発明に係
るプリフォームおよびボトルは、上記のようなポリエス
テル樹脂組成物からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、ポリエステル樹脂組成物
およびこのポリエステル樹脂組成物からなるプリフォー
ムおよびボトルに関し、さらに詳しくは、透明性および
耐熱性に優れたボトルを生産性よく製造することができ
るようなポリエステル樹脂組成物およびこのポリエステ
ル樹脂組成物からなるプリフォームおよびボトルに関す
る。

【０００２】

【発明の技術的背景】ポリエチレンテレフタレートなど
の飽和ポリエステルは、透明性および機械的強度に優れ
るため、ボトルなどの容器として広く利用されている。

【０００３】特にポリエチレンテレフタレートを二軸延
伸成形して得られるボトルは、透明性、機械的強度、耐
熱性およびガスバリヤ性に優れており、ジュース、清涼
飲料、炭酸飲料などの飲料充填用容器（ＰＥＴボトル）
として広く用いられている。

【０００４】このような飽和ポリエステルからボトルを
製造するには、一般的に、飽和ポリエステルを射出成形
してプリフォームを成形し、次いでこのプリフォームを
所定形状の金型に挿入して延伸ブロー成形して胴部を形
成して、口栓部と胴部とを有するボトルを得ている。

【０００５】このようにして得られるボトル特にジュー
スなどの飲料用途に用いられるボトルでは、内容物の加
熱殺菌処理に対応しうる耐熱性が要求されるため、通常
ブロー成形後にさらにボトルを熱処理（ヒートセット）
して耐熱性を向上させている。

【０００６】またこのようにして得られるボトルでは、
口栓部は未延伸状態にあり、延伸状態にある胴部と比較
すると機械的強度および耐熱性に劣っている。このため
通常ブロー成形前にプリフォームの口栓部を加熱・結晶
化処理するか、あるいはブロー成形により得られたボト
ルを熱処理（ヒートセット）するなどして、口栓部など
の機械的強度および耐熱性などを向上させている。

【０００７】ところで近年ポリエステル樹脂（特にポリ
エチレンテレフタレート）から製造されるボトルは大型
化しており、またボトルの製造工程は高速化されている
が、上述のような口栓部の加熱結晶化速度あるいはボト
ルの熱処理（ヒートセット）を短時間に行うことは難し
く、ボトルの製造工程を高速化して生産性を向上させる
には、ボトル口栓部の結晶化工程を高速化することが望
まれていた。

【０００８】このような結晶化速度の大きいポリエステ
ル樹脂としては、新たに製造されたポリエステル樹脂
と、一旦ボトル形状に成形された後に細断されたリプロ
ポリエステル樹脂とからなるポリエステル樹脂組成物が
用いられているが、このポリエステル樹脂組成物から得
られるボトルは、口栓部の結晶化速度を速めることはで
きるが、一方得られるボトルの透明性が低下してしまう
という問題点があった。

【０００９】このため透明性および機械的強度に優れる
とともに、加熱結晶化速度の大きいポリエステル樹脂組
成物特にポリエチレンテレフタレート樹脂組成物の出現
が望まれている。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に鑑み
てなされたものであって、結晶化速度が大きく、ボトル
の口栓部を効率よく結晶化させることができるととも
に、透明性に優れたボトルを形成することができるよう
なポリエステル樹脂組成物およびこのポリエステル樹脂
組成物からなるプリフォームおよびボトルを提供するこ
とを目的としている。

【００１１】

【発明の概要】本発明に係るポリエステル樹脂組成物
は、［Ａ］テレフタル酸またはそのエステル誘導体を含
むジカルボン酸と、エチレングリコールまたはそのエス
テル誘導体を含むジオールとから導かれる単位からなる
ポリエチレンテレフタレートと、［Ｂ］ポリオレフィン
とからなり、この［Ｂ］ポリオレフィンが、組成物中
に、０.００２〜２００ｐｐｍの量で含まれていること
を特徴としている。

【００１２】この［Ｂ］ポリオレフィンとしては、ポリ
プロピレンが好ましい。本発明に係るプリフォームおよ
びボトルは、上記のようなポリエステル樹脂組成物から
なる。

【００１３】本発明に係るプリフォームは、上記のポリ
エステル樹脂組成物を射出成形して得られる。本発明に
係るボトルは、このプリフォームの口栓部を加熱・結晶
化させた後、二軸延伸ブロー成形することにより製造さ
れることが好ましい。

【００１４】上記のような本発明に係るポリエステル樹
脂組成物は、加熱結晶化速度が大きく、ボトルを形成す
る際に、プリフォームの口栓部を高速で結晶化させるこ
とができ、しかも透明性および耐熱性に優れた胴部を形
成することができる。

【００１５】したがってこのポリエステル樹脂組成物か
らは、透明性および耐熱性に優れたボトルを生産性よく
製造することができる。

【００１６】

【発明の具体的説明】本発明に係るポリエステル樹脂組
成物は、［Ａ］ポリエチレンテレフタレートと、［Ｂ］
ポリオレフィンとからなる。

【００１７】まずこれら各成分について説明する。［Ａ］ポリエチレンテレフタレート 本発明で用いられる［Ａ］ポリエチレンテレフタレート
は、テレフタル酸またはそのエステル誘導体（たとえば
低級アルキルエステル、フェニルエステルなど）などの
ジカルボン酸と、エチレングリコールまたはそのエステ
ル誘導体（たとえばモノカルボン酸エステルエチレンオ
キサイドなど）などのジオールとから導かれる単位から
形成されている。

【００１８】このポリエチレンテレフタレート［Ａ］
は、必要に応じて上記以外のジカルボン酸類および／ま
たはジオール類から導かれる単位を含有していてもよ
い。このようなテレフタル酸以外のジカルボン酸類とし
ては、具体的には、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレ
ンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキ
シエタンジカルボン酸などが挙げられる。これらは、そ
のエステル誘導体として用いることもできる。

【００１９】またエチレングリコール以外のジオール類
としては、具体的には、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメ
チレングリコール（プロピレングリコール）、ブタンジ
オール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、
ヘキサメチレングリコール、ドデカメチレングリコー
ル、ポリエチレングリコールなどの脂肪族グリコール
類、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコー
ル類、ビスフェノール類、ハイドロキノンなどの芳香族
ジオール類などが挙げられる。これらは、そのエステル
誘導体として用いてもよい。

【００２０】またこれらの２種以上の組合わせであって
もよい。本発明で用いられるポリエチレンテレフタレー
ト［Ａ］は、特にジオールから導かれる単位を１００モ
ル％とするとき、エチレングリコール以外のジオールか
ら導かれる単位を０.１〜３モル％の量で含有していて
もよい。

【００２１】このような他のジオールとしては、ジエチ
レングリコールが好ましい。また本発明で用いられる
［Ａ］ポリエチレンテレフタレートは、必要に応じて、
トリメシン酸、ピロメリット酸、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、トリメチロールメタン、
ペンタエリスリトールなどの多官能化合物から導かれる
単位を少量たとえば２モル％以下の量で含んでいてもよ
い。

【００２２】上記のような本発明で用いられるポリエチ
レンテレフタレート［Ａ］は、実質上線状構造であり、
このことは該ポリエチレンテレフタレートが、o-クロロ
フェノールに溶解することによって確認される。

【００２３】本発明で用いられるポリエチレンテレフタ
レート［Ａ］の固有粘度ＩＶ（o-クロロフェノール中で
２５℃で測定）は、通常０.３〜１.５dl／ｇ、好ましく
は０.５〜１.５dl／ｇであることが望ましい。

【００２４】本発明で用いられるポリエチレンテレフタ
レート［Ａ］は、上記のようなジカルボン酸とジオール
とから従来公知の製造方法により製造される。本発明で
は、このようなポリエチレンテレフタレート［Ａ］とし
ては、通常ペレット状で市販されている「原料ポリエチ
レンテレフタレート」が用いられるが、必要に応じて、
原料ポリエチレンテレフタレートとともに「リプロポリ
エチレンテレフタレート」が用いられてもよい。具体的
に、ポリエチレンテレフタレート［Ａ］中には、「リプ
ロポリエチレンテレフタレート」が１〜５０重量％の量
で含有されていてもよい。

【００２５】なお本明細書において、「原料ポリエチレ
ンテレフタレート」とは、ジカルボン酸とジオールとか
らペレット状で製造され、加熱溶融状態で成形機を通過
させてボトルあるいはプリフォームなどに成形された履
歴がないポリエチレンテレフタレートである。また「リ
プロポリエチレンテレフタレート」は、このような原料
ポリエチレンテレフタレートを少なくとも１回以上加熱
溶融状態で成形機を通過させたポリエチレンテレフタレ
ートを、ペレタイズして得られる。このように原料ポリ
エチレンテレフタレートを「加熱溶融状態で成形機を通
過させる」処理は、原料ポリエチレンテレフタレートか
らなるペレット（チップ）を加熱溶融し、プリフォー
ム、ボトルなどの所望形状に成形することによって行わ
れる。

【００２６】［Ｂ］ポリオレフィン 本発明に係るポリエステル樹脂組成物は、加熱結晶化を
促進させる成分としてポリオレフィン［Ｂ］を含有して
いる。

【００２７】このポリオレフィン［Ｂ］としては、従来
公知のポリオレフィンが特に限定されることなく用いら
れ、下記のようなオレフィンから従来公知の製造方法に
より製造されたポリオレフィンが用いられる。このよう
なオレフィンとしては、たとえばエチレン、プロピレ
ン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテンなど
が挙げられる。

【００２８】本発明で用いられるポリオレフィンは、こ
れらの単独重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合
体のいずれであってもよい。また共重合成分として共役
ジエン、非共役ジエンなどの多不飽和化合物から導かれ
る単位を含有していてもよい。本発明では、ポリオレフ
ィンは［Ｂ］としては、ポリプロピレンが好ましい。

【００２９】ポリプロピレン樹脂組成物 本発明に係るポリエステル樹脂組成物は、上記のような
［Ａ］ポリエチレンテレフタレートと、［Ｂ］ポリオレ
フィンとからなり、このポリオレフィン［Ｂ］を、組成
物中に０.００２〜２００ｐｐｍの量で含有している。

【００３０】なおこのポリオレフィン［Ｂ］の量が、組
成物中０.００２ｐｐｍ未満では加熱結晶化を速める効
果が十分に発現されず、一方２００ｐｐｍを超えると成
形物の透明性が低下しやすい。

【００３１】このような本発明に係るポリエステル樹脂
組成物は、ボトルを効率よく製造することができるよう
な適切な結晶化速度を有している。具体的に、このポリ
エステル樹脂組成物は、昇温半結晶化時間が、１０〜２
００秒、好ましくは２０〜１５０秒であることが望まし
い。

【００３２】なお昇温半結晶化時間は、乾燥試料を、２
９０℃で５分間加熱して溶融し、次いで３２０℃／分の
冷却速度で５０℃まで急冷して５分間放置して非晶性試
料を作製した後、この非晶性試料を３２０℃／分の昇温
速度で１４０℃まで加熱・保持して、半結晶化する時間
として測定される。

【００３３】ポリエチレンテレフタレート［Ａ］および
ポリオレフィン［Ｂ］からポリエステル樹脂組成物を調
製するには、公知の任意の方法を採用することができ
る。たとえば、ポリエチレンテレフタレート［Ａ］とポ
リオレフィン［Ｂ］とを、タンブラーブレンダー、ヘン
シェルミキサーなどの混合機で直接混合して溶融混練す
る方法、また予めポリエチレンテレフタレート［Ａ］と
ポリオレフィン［Ｂ］とを溶融混練してポリオレフィン
［Ｂ］を高濃度に含むマスターバッチを調製しておき、
このマスターバッチをポリエチレンテレフタレート
［Ａ］に適宜配合する方法などによりポリエステル樹脂
組成物を調製することができる。

【００３４】上記のような本発明に係るポリエステル樹
脂組成物は、必要に応じて、他の添加剤、例えば着色
剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、滑
剤を含有していてもよい。またこれら他の添加剤は、予
めこれら添加剤とポリエステル樹脂組成物とから調製さ
れたマスターバッチとしてポリエステル樹脂組成物にブ
レンドされてもよい。

【００３５】プリフォームおよびボトル 本発明に係るプリフォームおよびボトルは、上記のよう
なポリエステル樹脂組成物からなり、プリフォームは、
上記のポリエステル樹脂組成物を射出成形することによ
り得られる。

【００３６】またボトルはこのプリフォームを二軸延伸
ブロー成形することにより得られる。本発明では、プリ
フォームの口栓部を加熱・結晶化させた後、プリフォー
ムの胴部および底部を加熱軟化させた後に二軸延伸ブロ
ー成形することによりボトルを製造することが好まし
い。

【００３７】プリフォーム口栓部の加熱・結晶化は、１
００〜２００℃好ましくは１２０〜１８０℃の温度で行
われることが望ましい。プリフォームの胴部および底部
の加熱軟化は、通常ポリエチレンテレフタレート［Ａ］
のガラス転移温度（Ｔｇ）以上であってかつ結晶化温度
（Ｔｃ）以下である温度で行われ、具体的に、７０〜１
６０℃好ましくは８０〜１４０℃で行われることが望ま
しい。

【００３８】プリフォームの二軸延伸ブロー成形は、樹
脂温度７０〜１５０℃好ましくは８０〜１４０℃の温度
で、金型温度が室温〜２２０℃好ましくは９０〜１８０
℃の温度で行われることが望ましい。

【００３９】このようにして得られたボトルは、加熱処
理（ヒートセット）されると、耐熱性がさらに向上す
る。ヒートセットは、１００〜２４０℃好ましくは１１
０〜２２０℃の温度で行われることが望ましい。

【００４０】本発明では、上記のようなプリフォーム口
栓部の加熱・結晶化処理を高速で行うことができるとと
もに、二軸延伸ブロー成形およびヒートセットを、ボト
ルの胴部の透明性を低下させることなく行うことができ
る。

【００４１】なお本発明では、プリフォーム口栓部の加
熱・結晶化を行わずにプリフォームの二軸延伸ブロー成
形を行ってボトルを製造し、次いで得られたボトルの口
栓部を加熱処理（ヒートセット）してもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明に係るポリエステル樹脂組成物
は、ボトル成形に適した結晶化速度を有しており、透明
性および耐熱性に優れ、しかも口栓部の耐熱性、機械的
強度に優れたボトルを、高速で生産性よく製造すること
ができる。

【００４３】

【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【００４４】なお実施例において、各特性は以下のよう
に測定した。固有粘度（ＩＶ） オルトクロロフェノール溶媒を用いて８ｇ／dlの試料溶
液を調製し、２５℃で測定した溶液粘度から固有粘度
［ＩＶ］を算出した。

【００４５】透明性（ヘイズ値） 乾燥試料をシリンダー温度２８０℃の射出成形機を用い
て金型温度１０℃の条件で５mm厚の角板を成形し、成形
物の透明性をヘイズ値（白色光の光線乱反射率）で比較
した。

【００４６】昇温結晶化速度 前述のようにして昇温半結晶化時間を測定した。この半
結晶化時間の短いものほど効率的に結晶化が進行する。

【００４７】耐熱性 １.５リットルのボトルを、４０℃、湿度９０％の条件
下に１週間放置した後、ボトル内に９０℃の熱水を１０
分間充填して、充填前後の内容量を測定した。

【００４８】充填前後の内容量から、収縮率（％）を下
式により求めた。

【００４９】

【数１】

【００５０】このようにして求めた収縮率（％）値か
ら、耐熱性を下記の基準で評価した。 ○ … ０≦収縮率（％）＜０.５ × … ０.５≦収縮率（％）ボトル外観 １.５リットルのボトルの、下（底部側）から８３ｍｍ
の高さのボトル側面のヘイズ値（白色光の光線乱反射
率）を測定した。

【００５１】このヘイズ値（％）から、ボトル外観を下
記のように評価した。 ○ … ０≦ヘイズ値（％）＜５ × … ５≦ヘイズ値

【００５２】

【実施例１】固有粘度［ＩＶ］＝０.７７５dl／ｇ、ジ
エチレングリコール含量；１.３３重量％のポリエチレ
ンテレフタレート(A-1) と、ポリプロピレン（Ｂ）（三
井石油化学工業（株）製「Ｊ３００」）とから、ポリプ
ロピレン（Ｂ）を１００ppm （重量部）の量で含有する
ポリエステル樹脂組成物を得た。

【００５３】このポリエステル樹脂組成物を溶融後射出
成形して角板を形成し、この角板について透明性を測定
した。次いでこのポリエステル樹脂組成物から下記のよ
うにボトルを成形した。

【００５４】射出形成機Ｍ−１００Ａ（名機製作所製）
により、シリンダー設定温度２８０℃、金型温度１０℃
の条件で２８ｍｍφのプリフォームを成形した。得られ
たプリフォームの口栓部を、オイルバスによって１７０
℃で５分間加熱することにより結晶化させた後、プリフ
ォームの胴部および底部を１１０℃で加熱軟化させた。

【００５５】次いでこのプリフォームを、成形機ＬＢ０
１（ＣＯＲＰＯＰＬＡＳＴ社製）により、延伸温度１１
０℃、ブロー金型温度１５０℃の条件で延伸ブロー成形
することにより、１.５リットルのボトルを成形した。

【００５６】このボトルについて、耐熱性および外観を
上記のように評価した。結果を表１に示す。

【００５７】

【実施例２〜６】実施例１において、（Ｂ）ポリプロピ
レンの含有量を表１に示すような量に代えた以外は、実
施例１と同様にしてポリエステル樹脂組成物、角板およ
びボトルを得た。結果を表１に示す。

【００５８】

【比較例１】実施例１において、ポリプロピレン（Ｂ）
を含まず、ポリエチレンテレフタレート(A-1) のみから
なる角板およびボトルを、実施例１と同様にして作成し
た。

【００５９】結果を表１に示す。

【００６０】

【比較例２】実施例１で用いた(A-1) ポリエチレンテレ
フタレートと、固有粘度［ＩＶ］の異なる(A-2)ポリエ
チレンテレフタレート（固有粘度［ＩＶ］＝０.７０６d
l／ｇ、ジエチレングリコール含量；１.３３重量％）と
からなるポリエステル組成物を用いた以外は、実施例１
と同様にしてポリエステル樹脂組成物、角板およびボト
ルを得た。結果を表１に示す。

【００６１】

【比較例３】実施例１において、ポリプロピレン（Ｂ）
含有量を５００ppm に変えた以外は、実施例１と同様に
してポリエステル樹脂組成物、角板およびボトルを得
た。

【００６２】結果を表１に示す。

【００６３】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 23:02） Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 31:56

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】［Ａ］テレフタル酸またはそのエステル誘
   導体を含むジカルボン酸と、エチレングリコールまたは
   そのエステル誘導体を含むジオールとから導かれる単位
   からなるポリエチレンテレフタレートと、 ［Ｂ］ポリオレフィンとからなり、 この［Ｂ］ポリオレフィンが、組成物中に、０.００２
   〜２００ｐｐｍの量で含まれていることを特徴とするポ
   リエステル樹脂組成物。
2. 【請求項２】前記［Ｂ］ポリオレフィンが、ポリプロピ
   レンであることを特徴とする請求項１に記載のポリエス
   テル樹脂組成物。
3. 【請求項３】請求項１〜２のいずれかに記載のポリエス
   テル樹脂組成物を射出成形して得られるプリフォーム。
4. 【請求項４】請求項１〜２のいずれかに記載のポリエス
   テル樹脂組成物からなるボトル。
5. 【請求項５】請求項１〜２のいずれかに記載のポリエス
   テル樹脂組成物を、射出成形してプリフォームを形成
   し、次いでこのプリフォームの口栓部を加熱・結晶化さ
   せた後、二軸延伸ブロー成形させることを特徴とするボ
   トルの製造方法。